一种新型多参数测井组合仪设计与应用

章云峰

（杭州瑞利声电技术公司，杭州，310012）

目前国内各大油田对测井和测试监测都比较关注，投入了大量的人力物力加以研究[1]。生产测井及测试监测的具体实施方案需要结合井身结构及其地层产液的情况来确定。对于国内不同井身结构的井况，很难用一种或两种方法完成所有井的测试监测。油田绝大多数的井为非自喷井，通过对测井测试工艺的研究与认识，实施在动态条件下的测试和监测，是了解井段地层地质信息及产液特征的重要手段[2]。根据上述需求，我们针对油井的特点，在分析井身结构、完井方式、套管规格、井斜轨迹、井段长度、地层物性、产液能力、水淹特点等诸多因素的基础上，对油田套管井监测方法进行了深入研究。研制的新型多参数组合仪器，解决了油田套管水平井的测试监测的难题，并实现了与 Warrior及国内其它数控测井系统的配接。

1 仪器组成及主要参数

新型一体化多参数组合测井仪的结构如图1所示，主要由上短节、含水探头、线路、温度探头、流量短节组成。仪器的上部可以随意挂接其它参数的仪器，根据用户的需求配接不同的组合。下部可以与相同机械接口流量仪器相连接，根据不同的井况配接不同的流量计进行测量，如图 2。在仪器结构上，没有采用传统的积木结构，而是采用了一体化的结构设计思路。为此，采用大量微型器件，通过模块化设计，优化了电路和印制板，压缩了电路所占空间，缩短了仪器长度。仪器技术参数见表1。

图1 测井仪的结构图

图2 配接流量计组合图

表1 技术参数

2 工作原理

电路部分由遥测通讯电源和温度含水信号处理电路两部分组成，原理框图见图3。

图3 含水流量温度组合仪原理框图

遥测通讯电源电路中（见图 4），电源采用开关电源，与非门D2和外围电阻电容构成开关电源振荡电路，振荡频率约为70 kHz。图4中V13与外围电路，为N2、N4、D2器件和温度含水信号处理电路提供12 V电源，通过输出+5 V端反馈电压比较后，V11及外围电路组成提供+3.3 V电压，给FPGA单片机及霍耳器件供电，主要功能是识别遥测短接发送的地址码，并将仪器传感器频率信号处理后调制成AMI码。通过RLINE总线送到遥测短接，V14、V15、V16及外围电路是将 FPGA调制好的两路信号转换成正负交替 AMI码并通过 C17发送到RLINE总线上，双运放N3及外围电路构成比较器，将总线 AMI码地址信号分离成两路信号后，送至 FPGA进行地址解调。遥测通讯板经过D1-59（FPGA）产生的脉冲信号，形成驱动脉冲，控制 V17 的通断，提供脉冲供电给由 5个霍尔器件组成的流量探头总成，当流量涡轮转动时，会输出脉冲信号返回给FPGA，通过FPGA内部计数器处理成每圈10个脉冲，并将流量信号调制成AMI码送到RLINE总线上。

图4 通讯电源电路示意图

3 实例应用

对内径为124 mm的套管和内径为35 mm的仪器而言，采用集流测井，井内流体在流经仪器探头时，流速提高了四十多倍，使流动截面上流体流速和相移分布都趋于均匀，从而极大地提高了流量和含水率的测量精度。通过对仪器的现场实际应用，取得了两方面的效果：一是根据产液剖面测井解释成果，确定注入水突进层和未受效层，调整注水策略，从而提高有效注水、控制无效注水；二是对潜力层和未受到注水驱替效果的井层实施增产措施，提高采油产量[3]。

图5是某井集流产液剖面测井成果图。测井曲线显示该井只产水，不产油。其中第一 、第二、第四层无产出；第三层是主要产水层，低温异常表明该层是注入水突进层；第五层产出的是地层水。根据测井结果，建议封堵第三层。这样能起到两方面的作用，一是控制无效注水，降低生产成本；二是降低井筒中流动压力，扩大其他产层的生产压差，从而提高其他产层的产出能力。采取措施封堵第三层后，该口井日产油上升到4.1 t，日产水由92.8 m3下降到44.4 m3。

图5 某井集流产液剖面测井成果图

4 结语

实际测试结果表明，这种新型多参数测井组合仪的投入使用，大大提高了测井质量和测井效率，具有较好的推广应用价值，将给油田企业带来更大的经济效益和社会效益。

[1] 陈景霞, 郑华. 遥测三相流产出剖面组合测井仪[J]. 测井技术, 2001,25(5):389-394.

[2] 赵保华. SONDEX-PLT生产测井组合仪的优势技术及应用[J]. 国外测井技术, 2006, 12: 21-6.

[3] 彭燕明. 产液剖面在特高含水生产井中的测井应用[J].石油地质与工程工, 2012,(2).